KR102172383B1 - Apparatus and method for forming micro sized voids in biodegradable yarns - Google Patents

Apparatus and method for forming micro sized voids in biodegradable yarns Download PDF

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KR102172383B1
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고재훈
이희동
배종혁
한지현
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한국생산기술연구원
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Abstract

One embodiment of the present invention provides an apparatus for performing a process for assigning a latent crimping performance to a biodegradable yarn and a process for drawing and relaxing the biodegradable yarn in one apparatus and a method thereof. According to one embodiment of the present invention, an apparatus for forming microvoids in a biodegradable yarn comprises: a reciprocating module including a first holding unit fixing and supporting one end of a biodegradable yarn and performing linear reciprocation motion, a yarn rotating motor unit selectively fixing and supporting the other end of the biodegradable yarn, performing linear reciprocation motion, and providing a rotational force for twisting or untwisting the biodegradable yarn, and a second holding unit supporting the yarn rotating motor unit, selectively fixing and supporting the other end of the biodegradable yarn, and performing linear reciprocation motion; a rotary unit coupling the first and second holding units and performing rotational motion to adjust a gap between the first and second holding units; a driving unit coupled to and rotating the rotary unit; and a heater unit formed in a shape of surrounding the biodegradable yarn and supplying heat to the biodegradable yarn.

Description

생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR FORMING MICRO SIZED VOIDS IN BIODEGRADABLE YARNS}[APPARATUS AND METHOD FOR FORMING MICRO SIZED VOIDS IN BIODEGRADABLE YARNS}

본 발명은 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 생분해성 실을 잠재권축 성능을 부여하는 공정과, 신장 및 완화시키는 공정을 하나의 장치에서 수행되도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for forming micro-voids of a biodegradable yarn, and more particularly, an apparatus for performing a process of imparting latent crimping performance to a biodegradable yarn, and a process of stretching and relaxing the biodegradable yarn in one device, and It's about how.

스캐폴드는 사고나 질병으로 발생한 인체의 손상부위의 조직을 재생시키거나 도움을 주는 역할을 수행할 수 있는 물질을 지칭한다. 인체세포는 10에서 100 ㎛의 크기로 최대 성장했을 때 100 ㎛ 정도의 크기를 나타낸다. 따라서, 세포가 세포 고유의 형태를 유지하면서 세포 고유의 형질을 발현하기 위해서는 스캐폴드에 수십 ㎛ 수준의 공간이 필요하다. 그런데 공간이 너무 클 경우에는 스캐폴드와 접촉하지 않은 세포가 스캐폴드 내에서 지지 받지 못하고 다시 외부로 빠져나가는 현상이 발생한다.Scaffold refers to a material that can play a role of helping or regenerating tissues in damaged areas of the human body caused by accidents or diseases. Human cells have a size of about 100 μm when grown to a maximum size of 10 to 100 μm. Therefore, in order for the cells to express cell-specific traits while maintaining the cell-specific morphology, a space of several tens of µm is required in the scaffold. However, when the space is too large, cells that have not contacted the scaffold are not supported within the scaffold, and the phenomenon occurs in that the cells escape to the outside.

종래의 생분해성 실에 마이크로 공극 형성을 하는 방법은 생분해성 실에 잠재권축 성능을 부여하거나 크림프(crimp)를 주는 공정과 수작업으로 신장, 완화를 반복하여 마이크로 공극을 형성하는 2단계 공정으로 진행되었다.The conventional method of forming micro-voids in biodegradable yarns was carried out in a two-stage process of imparting latent crimp performance or crimping to biodegradable yarns, and repeating stretching and relaxation by hand to form micro-voids. .

대한민국 등록특허 제10-1275163호(발명의 명칭: 다공질의 3차원 지지체 및 그의 제조방법)에서는, 생분해성 고분자로 이루어진 네트형 망 구조의 튜브형의 환편 내부에, 벌키성이 부여된 생분해성 멀티 필라멘트 가연사가 삽입 고정되고 상기 생분해성 멀티 필라멘트 가연사에 벌키성이 부여되지 않은 생분해성 멀티 필라멘트 가연사 대비 150 내지 1000% 부피증가율이 구현된 벌키성에 의해 내부 공간의 연결성이 확보된 다공질의 3차원 지지체가 개시되어 있다.In Korean Patent Registration No. 10-1275163 (name of the invention: a porous three-dimensional support and a method for manufacturing the same), a biodegradable multifilament with bulky properties is imparted inside a tubular circular knit having a net-shaped network structure made of a biodegradable polymer. A porous three-dimensional support that secures the connectivity of the internal space by means of bulky properties that have a 150 to 1000% volume increase compared to the biodegradable multi-filament false-twisted yarn, which is inserted and fixed and the biodegradable multi-filament false-twisted yarn is not bulky. Is disclosed.

대한민국 등록특허 제10-1275163호Korean Patent Registration No. 10-1275163

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 생분해성 실을 잠재권축 성능을 부여하는 공정과, 신장 및 완화시키는 공정을 하나의 장치에서 수행되도록 하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to allow a process of imparting a latent crimp performance to a biodegradable yarn, and a process of stretching and relaxing a biodegradable yarn to be performed in one device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 생분해성 실의 일단을 고정 지지하고 직선 왕복 운동을 수행하는 제1거치부 및, 상기 생분해성 실의 타단을 선택적으로 고정 지지하고 직선 왕복 운동을 수행하며 상기 생분해성 실에 꼬임 또는 풀림을 위한 회전력을 제공하는 실회전모터부 및, 상기 실회전모터부를 지지하고 상기 생분해성 실의 타단을 선택적으로 고정 지지하며 직선 왕복 운동을 수행하는 제2거치부,를 구비하는 왕복구동모듈; 상기 제1거치부 및 상기 제2거치부와 결합하고 회전 운동을 수행하여 상기 제1거치부와 상기 제2거치부 사이 간격을 조절하는 회전부; 상기 회전부와 결합하고 상기 회전부를 회전시키는 구동부; 및 상기 생분해성 실 주위를 감싸는 형상으로 형성되고 상기 생분해성 실에 열을 제공하는 히터부;를 포함하고, 상기 제1거치부와 상기 제2거치부 사이 간격이 반복적으로 가변하면서 상기 생분해성 실의 신장 및 완화가 반복적으로 수행되어 상기 생분해성 실에 미세한 공극이 형성되어 스캐폴드가 제조되는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a first cradle for fixing one end of the biodegradable yarn and performing a linear reciprocating motion, and a first cradle for selectively fixing and supporting the other end of the biodegradable yarn and linear reciprocating motion And a second actual rotation motor unit that provides rotational force for twisting or loosening to the biodegradable thread, and supporting the actual rotation motor unit and selectively fixing and supporting the other end of the biodegradable thread and performing a linear reciprocating motion. A reciprocating drive module having a mounting portion; A rotating part that is coupled to the first and second mounting parts and performs a rotational motion to adjust a distance between the first and second mounting parts; A driving unit coupled to the rotating unit and rotating the rotating unit; And a heater part formed in a shape surrounding the biodegradable thread and providing heat to the biodegradable thread, wherein the biodegradable thread is repeatedly varied while a distance between the first and second mounting parts is repeatedly changed. It is characterized in that the elongation and relaxation of the biodegradable yarn is repeatedly performed to form fine pores in the biodegradable yarn to produce a scaffold.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 스캐폴드에 형성되는 공극의 직경은 10 내지 100 마이크로미터(㎛)일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the diameter of the pores formed in the scaffold may be 10 to 100 micrometers (㎛).

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 회전부는, 단면이 원형인 바의 형상으로, 양 측에 수나사산을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the rotating part has a bar shape having a circular cross section, and may have male threads on both sides.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1거치부와 제2거치부 각각은 상기 회전부의 수나사산과 치합하는 암나사산을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, each of the first and second mounting portions may have a female thread that engages with the male thread of the rotating portion.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1거치부와 제2거치부 각각을 지지하고 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a guide portion supporting and guiding each of the first and second holders may be further included.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1거치부와 제2거치부 각각은 상기 가이드부가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, each of the first and second holders may have a hole through which the guide portion passes.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 실회전모터부는, 상기 제2거치부의 일 부위를 관통하여 상기 제2거치부와 결합하며 상기 생분해성 실의 타단을 고정 지지하는 회전지지체, 및 상기 회전지지체와 결합하여 상기 회전지지체를 회전시키는 모터인 실회전모터,를 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the actual rotation motor part penetrates through a portion of the second holder and is coupled to the second holder and fixedly supports the other end of the biodegradable thread, and the rotation support and It may be provided with a real rotation motor, which is a motor that rotates the rotation support by combining.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 생분해성 실이 충진 및 고정되는 외부 구조체를 형성하고, 상기 외부 구조체의 내부에 상기 생분해성 실을 충진 및 고정시키는 제1단계; 상기 생분해성 실의 일단을 상기 제1거치부에 고정 지지시키고, 상기 생분해성 실의 타단을 상기 실회전모터부의 회전지지체에 고정 지지시키는 제2단계; 상기 히터부가 상기 생분해성 실에 열을 제공하고, 상기 회전지지체를 회전시켜 상기 생분해성 실의 꼬임을 수행하는 제3단계; 상기 생분해성 실에 대한 풀림을 수행하고, 상기 생분해성 실의 타단을 상기 회전지지체에서 분리 후 상기 제2거치부에 고정 지지시키는 제4단계; 및 상기 구동부를 작동시켜 상기 제1거치부와 상기 제2거치부 사이의 간격을 반복적으로 가변시켜 상기 생분해성 실의 신장 및 완화가 반복적으로 수행되도록 하는 제5단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object includes a first step of forming an external structure in which the biodegradable thread is filled and fixed, and filling and fixing the biodegradable thread inside the external structure; A second step of fixing and supporting one end of the biodegradable thread to the first holder, and fixing and supporting the other end of the biodegradable thread to the rotating support of the thread rotating motor unit; A third step of providing heat to the biodegradable thread by the heater unit and rotating the rotating support to twist the biodegradable thread; A fourth step of performing annealing on the biodegradable thread, separating the other end of the biodegradable thread from the rotating support, and fixing and supporting the second holder; And a fifth step of operating the driving unit to repeatedly vary the distance between the first and second holders so that the extension and relaxation of the biodegradable yarn are repeatedly performed.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제3단계에서, 상기 히터부로부터 상기 생분해성 실로 전달되는 열의 온도 범위는, 상기 생분해성 실의 유리전이 온도 내지 용융 온도일 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the third step, a temperature range of heat transferred from the heater to the biodegradable yarn may be a glass transition temperature to a melting temperature of the biodegradable yarn.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 생분해성 실을 잠재권축 성능을 부여하는 공정과, 신장 및 완화시키는 공정을 하나의 장치에서 수행될 수 있고, 생분해성 실을 신장 및 완화가 자동으로 수행되어, 스캐폴드 제조 효율을 현저히 향상시킬 수 있다는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is that the process of imparting latent crimping performance to the biodegradable yarn and the process of stretching and relaxation can be performed in one device, and the stretching and relaxation of the biodegradable yarn are automatically Is performed, it is possible to significantly improve the scaffold manufacturing efficiency.

그리고, 본 발명의 효과는, 자동으로 공극을 형성하는 장치를 이용함으로써, 동일한 힘으로 생분해성 실(잠재권축사)를 신장 및 완화시킬 수 있어, 제조 재현성이 현저히 향상하여 품질이 향상된 스캐폴드를 제조할 수 있다는 것이다.In addition, the effect of the present invention is that by using a device that automatically forms voids, the biodegradable yarn (latent winding yarn) can be stretched and relaxed with the same force, thereby remarkably improving the manufacturing reproducibility and improving the quality of the scaffold. It can be manufactured.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공극 형성 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공극 형성 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공극 형성 장치의 일부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 종래 기술에 따른 스캐폴드 제조에 대한 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스캐폴드 제조에 대한 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공극 형성 장치에 의해 공극이 형성된 스캐폴드에 대한 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스캐폴드에 대한 SEM 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스캐폴드의 공극 크기 분포도이다.1 is a front view of an apparatus for forming a void according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an apparatus for forming a void according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial enlarged view of an apparatus for forming a void according to an embodiment of the present invention.
4 is an image of a scaffold fabrication according to the prior art of the present invention.
5 is an image of manufacturing a scaffold according to an embodiment of the present invention.
6 is an image of a scaffold in which pores are formed by the pore forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is an SEM image of a scaffold according to an embodiment of the present invention.
8 is a distribution diagram of pore sizes of a scaffold according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in a number of different forms, and therefore is not limited to the exemplary embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공극 형성 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공극 형성 장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공극 형성 장치의 일부 확대도이다. 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 공극 형성 장치는, 생분해성 실(10)의 일단을 고정 지지하고 직선 왕복 운동을 수행하는 제1거치부(110) 및, 생분해성 실(10)의 타단을 선택적으로 고정 지지하고 직선 왕복 운동을 수행하며 생분해성 실(10)에 꼬임 또는 풀림을 위한 회전력을 제공하는 실회전모터부(130) 및, 실회전모터부(130)를 지지하고 생분해성 실(10)의 타단을 선택적으로 고정 지지하며 직선 왕복 운동을 수행하는 제2거치부(120),를 구비하는 왕복구동모듈; 제1거치부(110) 및 제2거치부(120)와 결합하고 회전 운동을 수행하여 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이 간격을 조절하는 회전부(210); 회전부(210)와 결합하고 회전부(210)를 회전시키는 구동부(310); 및 생분해성 실(10) 주위를 감싸는 형상으로 형성되고 생분해성 실(10)에 열을 제공하는 히터부(320);를 포함한다. 여기서, 생분해성 실(10)의 타단이 실회전모터부(130)와 제2거치부(120)에 선택적으로 고정 지지된다는 것은, 공정 순서에 따라 생분해성 실(10)의 타단이 실회전모터부(130)에 의해 고정 지지 된 후, 생분해성 실(10)의 타단이 제2거치부(120)에 의해 고정 지지될 수 있다는 것이다. 구체적으로, 도 1과 도 2에서는 생분해성 실(10)의 타단이 제2거치부(120)의 제2거치체(122a)에 의해 고정 지지되는 사항을 나타내고, 도 3에서는 생분해성 실(10)의 타단이 실회전모터부(130)의 회전지지체(131)에 의해 고정 지지되는 사항을 나타낼 수 있다.1 is a front view of a pore forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a pore forming apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a pore forming apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. Is an enlarged view of a part of. As shown in FIGS. 1 to 3, the apparatus for forming a void of the present invention includes a first mounting portion 110 for fixing one end of the biodegradable thread 10 and performing a linear reciprocating motion, and a biodegradable thread 10 ) To selectively fix and support the other end, perform a linear reciprocating motion, and provide a rotational force for twisting or loosening the biodegradable thread 10 and supporting the actual rotation motor unit 130, A reciprocating drive module including a second mounting portion 120 for selectively fixing and supporting the other end of the biodegradable thread 10 and performing a linear reciprocating motion; A rotation unit 210 that is coupled with the first and second holders 110 and 120 and performs a rotational motion to adjust the distance between the first and second holders 110 and 120; A driving unit 310 coupled to the rotating unit 210 and rotating the rotating unit 210; And a heater part 320 formed in a shape surrounding the biodegradable thread 10 and providing heat to the biodegradable thread 10. Here, that the other end of the biodegradable thread 10 is selectively fixed and supported by the actual rotation motor unit 130 and the second mounting unit 120, the other end of the biodegradable thread 10 is the actual rotation motor After being fixedly supported by the part 130, the other end of the biodegradable thread 10 may be fixedly supported by the second mounting part 120. Specifically, in FIGS. 1 and 2, the other end of the biodegradable thread 10 is fixedly supported by the second holder 122a of the second holder 120, and FIG. 3 shows the biodegradable thread 10 The other end of) may represent a matter that is fixedly supported by the rotation support 131 of the actual rotation motor unit 130.

생분해성 실(10)은 고분자로 형성된 복수 개의 섬유(생분해성 멀티 필라멘트 가연사)로 형성될 수 있으며, 생분해성 실(10)을 형성하는 고분자로는, 폴리락트산(poly lactic acid), 폴리글리콜산(poly glycolicacid), 폴리카프로락톤(poly ε-caprolacton), 폴리락트산-글리콜산의 공중합체(poly lactic acid-co-glycolic acid), 폴리하이드로옥시부티르산(poly 3-hydroxybutyrate, PHB), 폴리하이드로옥시발레르산(polyhydroxyvalerate, PHV) 및 폴리하이드로옥시부티르산-발레르산의 공중합체(poly hydroxybutyrate-co-valerate, PHBV), 다이옥사논, 트리메틸렌카보네이트 및 에틸렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 화합물의 단일 중합체 또는 이들을 포함하는 공중합체의 생분해성 합성 고분자 또는 콜라겐, 산화셀룰로스, 키토산, 키틴, 젤라틴 및 실크 피브로인으로 이루어진 군에서 선택되는 생분해성 천연 고분자에서 선택된 소재일 수 있다.The biodegradable yarn 10 may be formed of a plurality of fibers (biodegradable multifilament false twisted yarn) formed of a polymer, and the polymer forming the biodegradable yarn 10 is polylactic acid, polyglycol Acid (poly glycolic acid), polycaprolacton (poly ε-caprolacton), polylactic acid-co-glycolic acid copolymer (poly lactic acid-co-glycolic acid), polyhydrooxybutyrate (PHB), polyhydro A homopolymer of a compound selected from the group consisting of oxyvalerate (PHV) and polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBV), dioxanone, trimethylene carbonate, and ethylene oxide Alternatively, it may be a material selected from biodegradable synthetic polymers or biodegradable natural polymers selected from the group consisting of collagen, cellulose oxide, chitosan, chitin, gelatin, and silk fibroin.

생분해성 실(10)은 골격으로 이용되는 외부 구조체(20)의 내부에 충진된 후 상기와 같이 왕복구동모듈에 고정 지지(거치)될 수 있으며, 이와 같이 외부 구조체(20)의 내부에 충진된 생분해성 실(10)이 반복적으로 신장 및 완화되어 본 발명의 스캐폴드가 형성될 수 있다.The biodegradable thread 10 can be fixedly supported (mounted) on the reciprocating drive module as described above after being filled in the inside of the external structure 20 used as a skeleton, and thus filled inside the external structure 20 The biodegradable yarn 10 can be repeatedly stretched and relaxed to form the scaffold of the present invention.

여기서, 외부 구조체(20)는, 튜브형의 3차원(3D) 환편으로 형성될 수 있으며, 이와 같은 경우, 고분자 소재를 용융방사, 습식방사 등의 방식으로 방사시켜 튜브형의 3차원(3D) 환편 형상인 외부 구조체(20)가 형성될 수 있다. 또는, 고분자 소재를 이용한 3D 프린팅을 수행하여 외부 구조체(20)를 형성할 수도 있다. 도 5에서 보는 바와 같이, 3D 프린팅으로 형성되는 외부 구조체(20)는 복수 개의 바가 3차원 격자형으로 결합된 형상인 3차원(3D) 격자 구조체일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 1 내지 도 3에서는, 이해의 편의를 위하여 외부 구조체(20)가 생략되어 있다.Here, the external structure 20 may be formed in a tubular three-dimensional (3D) circular knit, and in this case, the polymer material is spun in a manner such as melt spinning or wet spinning to form a tubular three-dimensional (3D) circular knit shape. Phosphorus external structure 20 may be formed. Alternatively, the external structure 20 may be formed by performing 3D printing using a polymer material. As shown in FIG. 5, the external structure 20 formed by 3D printing may be a three-dimensional (3D) grid structure in which a plurality of bars are combined in a three-dimensional grid. However, it is not limited thereto. In FIGS. 1 to 3, the external structure 20 is omitted for convenience of understanding.

그리고, 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이 간격이 반복적으로 가변하면서 생분해성 실(10)의 신장 및 완화가 반복적으로 수행되어 생분해성 실(10)에 미세한 공극이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이 간격이 반복적으로 가변하는 경우, 생분해성 실(10)이 신장되면서 생분해성 실(10)에 탄성이 형성되었다가 생분해성 실(10)이 완화되면서 형성되었던 탄성이 해소되면서 생분해성 실(10)이 점차적으로 벌크화되고, 이에 따라, 부피가 증가한(벌크화된) 생분해성 실(10)에 마이크로 크기의 공극이 복수 개 형성되어 스캐폴드가 제조될 수 있다.In addition, while the distance between the first and second holders 110 and 120 is repeatedly varied, the extension and relaxation of the biodegradable yarn 10 is repeatedly performed, thereby forming a fine void in the biodegradable yarn 10 Can be. Specifically, when the distance between the first cradle 110 and the second cradle 120 is repeatedly variable, the biodegradable yarn 10 is elongated and elasticity is formed in the biodegradable yarn 10 and then biodegradable. As the elasticity formed as the yarn 10 is relaxed is resolved, the biodegradable yarn 10 is gradually bulked, and accordingly, a plurality of micro-sized voids in the biodegradable yarn 10 having an increased volume (bulked) Dogs can be formed to form a scaffold.

상기와 같이 본 발명의 공극 형성 장치를 이용하여 생분해성 실(10)을 벌크화시킴으로써 스캐폴드를 제조할 수 있고, 이와 같이 제조된 스캐폴드 내 미세한 공극의 직경은 10 내지 100 마이크로미터(㎛)일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 공극 형성 장치를 이용하여 제조된 스캐폴드 내에서 세포가 세포 고유의 형태를 유지하면서 세포 고유의 형질을 발현할 수 있다.As described above, a scaffold can be manufactured by bulking the biodegradable yarn 10 using the pore forming apparatus of the present invention, and the diameter of the fine pores in the scaffold thus prepared is 10 to 100 micrometers (㎛). Can be Accordingly, in the scaffold manufactured using the pore-forming apparatus of the present invention, the cells can express cell-specific traits while maintaining the cell-specific morphology.

본 발명의 공극 형성 장치는, 판의 형상인 베이스(410) 및, 베이스(410)의 양 측에서베이스(410)의 상부면에 수직한 방향을 따라 연장되게 형성되는 제1지지부(421)와 제2지지부(422)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 제1지지부(421)와 제2지지부(422) 사이의 공간인 설치 공간에는 상기된 구동모듈, 회전부(210) 및 히터부(320)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1지지부(421)와 제2지지부(422)에 있어서, 설치 공간 방향을 내측이라고, 이에 대응되는 방향을 외측이라고 할 수 있다.The apparatus for forming a void of the present invention includes a base 410 in the shape of a plate, and a first support portion 421 formed to extend along a direction perpendicular to an upper surface of the base 410 on both sides of the base 410 A second support portion 422 may be further included. In addition, the above-described driving module, rotating part 210 and heater part 320 may be formed in an installation space that is a space between the first support part 421 and the second support part 422. Here, in the first support portion 421 and the second support portion 422, the direction of the installation space may be referred to as an inner side, and a direction corresponding thereto may be referred to as an outer side.

제1지지부(421)의 하부에는 구동부(310)의 일 부위 또는 회전부(210)의 일단이 관통 가능한 홀이 형성되고, 제1지지부(421) 하부의 홀을 통해 구동부(310)와 회전부(210)의 일단이 결합할 수 있다. 그리고, 제2지지부(422)의 하부에는 회전부(210)의 타단이 관통 가능한 홀이 형성되고, 제2지지부(422) 하부의 홀을 통해 회전부(210)의 타단이 지지되어 회전할 수 있다. 또한, 제2지지부(422)의 상부에는 하기된 실회전모터(132)에 전기를 공급하는 전기선(133)이 관통하는 홀이 형성되고, 이와 같은 제2지지부(422) 상부의 홀에 전기선(133)이 거치됨으로써, 실회전모터부(130)가 직선 왕복 운동을 수행하는 경우, 전기선(133)이 제2지지부(422) 상부의 홀에 지지되어 이동할 수 있다.A hole through which one part of the driving part 310 or one end of the rotating part 210 can penetrate is formed under the first support part 421, and the driving part 310 and the rotating part 210 are formed through a hole under the first support part 421. ) Can be combined. Further, a hole through which the other end of the rotation part 210 can penetrate is formed under the second support part 422, and the other end of the rotation part 210 is supported and rotates through a hole under the second support part 422. In addition, a hole through which the electric wire 133 for supplying electricity to the actual rotation motor 132 described below passes is formed in the upper portion of the second support 422, and an electric wire ( When 133 is mounted, when the actual rotation motor unit 130 performs a linear reciprocating motion, the electric wire 133 may be supported and moved in a hole above the second support unit 422.

실회전모터부(130)는, 제2거치부(120)의 일 부위를 관통하여 제2거치부(120)와 결합하며 생분해성 실(10)의 타단을 고정 지지하는 회전지지체(131), 및 회전지지체(131)와 결합하여 회전지지체(131)를 회전시키는 모터인 실회전모터(132),를 구비할 수 있다. 그리고, 실회전모터(132)와 결합하고 실회전모터(132)에 전기를 공급하는 전기선(133)도 구비할 수 있다. 여기서, 회전지지체(131)의 표면에는 생분해성 실(10)의 타단에 대한 고정력 증가를 위해 수나사산이 형성될 수 있다. 실회전모터(132)에 의한 회전지지체(131)의 회전에 의해 생분해성 실(10)에 꼬임 또는 풀림을 위한 회전력이 제공될 수 있으며, 이에 관련된 공정에 대해서는 하기에 상세히 설명하기로 한다.The actual rotation motor unit 130 penetrates a portion of the second holder 120 and is coupled to the second holder 120 and a rotation support 131 for fixing and supporting the other end of the biodegradable thread 10, And a real rotation motor 132, which is a motor that rotates the rotation support 131 by being combined with the rotation support 131. In addition, an electric wire 133 coupled to the actual rotation motor 132 and supplying electricity to the actual rotation motor 132 may be provided. Here, a male thread may be formed on the surface of the rotating support 131 to increase the fixing force with respect to the other end of the biodegradable thread 10. The rotation of the rotation support 131 by the actual rotation motor 132 may provide a rotational force for twisting or loosening the biodegradable thread 10, and a process related thereto will be described in detail below.

도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 공극 형성 장치는, 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 각각을 지지하고 가이드하는 가이드부(220)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 가이드부(220)는 단면이 원형인 바의 형상일 수 있다. 가이드부(220)의 일단은 제1지지부(421)의 내측면과 결합하고 가이드부(220)의 타단은 내측면과 결합할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the apparatus for forming a void of the present invention may further include a guide part 220 supporting and guiding each of the first cradle 110 and the second cradle 120. . Here, the guide part 220 may have a bar shape having a circular cross section. One end of the guide part 220 may be combined with an inner surface of the first support part 421 and the other end of the guide part 220 may be combined with an inner surface.

그리고, 회전부(210)는, 단면이 원형인 바의 형상으로, 양 측에 수나사산을 구비할 수 있다. 여기서, 회전부(210)에 형성된 수나사산과 결합되기 위하여, 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 각각은 회전부(210)의 수나사산과 치합하는 암나사산을 구비할 수 있다. 또한, 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 각각은 가이드부(220)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.Further, the rotating part 210 has a bar shape having a circular cross section, and may have male threads on both sides. Here, in order to be coupled with the male thread formed on the rotating part 210, each of the first mounting part 110 and the second mounting part 120 may have a female thread engaging with the male thread of the rotating part 210. In addition, each of the first cradle 110 and the second cradle 120 may have a hole through which the guide portion 220 passes.

구체적으로, 제1거치부(110)는, 판의 형상으로 형성되는 제1결합체(111), 제1결합체(111)와 결합하고 회전부(210)의 일측이 관통하는 홀을 구비하는 원통 형상이며 내부에 암나사산을 구비하는 제1암나사산실린더(113), 제1결합체(111)와 결합하고 가이드부(220)의 일측이 관통하는 홀을 구비하는 원통 형상인 제1가이드실린더(114) 및, 제1결합체(111)와 결합하고 생분해성 실(10)의 일단을 고정 지지하는 제1거치체(112a)를 구비하는 기둥 형상의 제1지지체(112),를 구비할 수 있다. 여기서, 제1거치체(112a)에는 생분해성 실(10)의 일단에 대한 고정력을 증가시키기 위하여 수나사산이 형성될 수 있다.Specifically, the first mounting portion 110 is a cylindrical shape having a hole through which one side of the rotating portion 210 is coupled with the first assembly 111 and the first assembly 111 formed in the shape of a plate. A first guide cylinder 114 of a cylindrical shape having a hole through which one side of the guide unit 220 is coupled to the first female threaded cylinder 113 having a female thread therein, the first assembly 111, and , It may be provided with a column-shaped first support (112), which is coupled to the first assembly (111) and has a first cradle (112a) for fixing and supporting one end of the biodegradable chamber (10). Here, a male thread may be formed in the first holder 112a to increase the fixing force to one end of the biodegradable thread 10.

그리고, 제2거치부(120)는, 판의 형상으로 형성되는 제2결합체(121), 제2결합체(121)와 결합하고 회전부(210)의 타측이 관통하는 홀을 구비하는 원통 형상이며 내부에 암나사산을 구비하는 제2암나사산실린더(123), 제2결합체(121)와 결합하고 가이드부(220)의 타측이 관통하는 홀을 구비하는 원통 형상인 제2가이드실린더(124) 및, 제2결합체(121)와 결합하고 생분해성 실(10)의 타단을 고정 지지하는 실회전모터부(130)의 회전지지체(131)와 결합하는 제2거치체(122a)를 구비하는 기둥 형상의 제2지지체(122),를 구비할 수 있다. 여기서, 제2거치체(122a)에는 홀이 형성되고, 실회전모터부(130)의 회전지지체(131)가 제2거치체(122a)의 홀을 통과하여 회전지지체(131)가 생분해성 실(10)의 타단과 결합하여 생분해성 실(10)의 타단을 선택적으로 고정 지지할 수 있다. 그리고, 공정에 따라 생분해성 실(10)의 타단은 회전지지체(131)와 분리되어 제2거치체(122a)와 결합하여 제2거치체(122a)에 의해 선택적으로 고정 지지될 수 있다.In addition, the second mounting portion 120 is a cylindrical shape having a hole through which the second assembly 121 and the second assembly 121 are formed in the shape of a plate, and the other side of the rotating portion 210 passes through. A second female threaded cylinder 123 having a female thread on it, a second guide cylinder 124 having a cylindrical shape coupled with the second assembly 121 and having a hole through which the other side of the guide unit 220 passes, and A columnar shape having a second holder (122a) coupled to the second assembly (121) and coupled to the rotation support (131) of the actual rotation motor unit (130) for fixing and supporting the other end of the biodegradable thread (10) A second support 122, may be provided. Here, a hole is formed in the second holder (122a), and the rotation support 131 of the actual rotation motor unit 130 passes through the hole of the second holder (122a) so that the rotation support 131 is a biodegradable thread. By combining with the other end of (10), the other end of the biodegradable thread 10 can be selectively fixed and supported. In addition, according to the process, the other end of the biodegradable thread 10 may be separated from the rotating support 131 and combined with the second holder 122a to be selectively fixed and supported by the second holder 122a.

구체적으로, 생분해성 실(10)에 꼬임 또는 풀림이 수행되는 경우에는, 생분해성 실(10)의 타단이 회전지지체(131)와 결합하고, 생분해성 실(10)에 대한 꼬임 또는 풀림이 종료된 후에는, 사용자는 구동부(310)를 제어하여 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이의 간격을 감소시키고 생분해성 실(10)의 타단을 제2거치체(122a)에 고정 지지시킨 후, 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이의 간격이 반복적으로 가변하도록 구동부(310)를 제어하여 스캐폴드의 제조를 수행할 수 있다.Specifically, when the biodegradable thread 10 is twisted or unwound, the other end of the biodegradable yarn 10 is coupled with the rotating support 131, and the twisting or unwinding of the biodegradable yarn 10 is terminated. After that, the user controls the driving unit 310 to reduce the gap between the first holder 110 and the second holder 120 and attach the other end of the biodegradable thread 10 to the second holder 122a. After being fixedly supported on the scaffold, the scaffold can be manufactured by controlling the driving unit 310 so that the interval between the first and second holders 110 and 120 is repeatedly variable.

회전부(210)의 양 측에 형성된 수나사산 각각은 서로 반대되는 형상으로 형성될 수 있으며, 제1암나사산실린더(113)와 제2암나사산실린더(123) 각각에도 이에 대응되게 암나사산이 형성될 수 있다. 이에 따라, 회전부(210)가 하나의 방향으로 회전하는 경우, 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이의 간격이 증가하도록 제1거치부(110)가 제1지지부(421)의 내측면 방향으로 직선 이동하고 제2거치부(120)가 제2지지부(422)의 내측면 방향으로 직선 이동할 수 있다. 그리고, 회전부(210)가 다른 방향으로 회전하는 경우, 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이의 간격이 감소하도록 제1거치부(110)가 회전부(210)의 중심 방향으로 직선 이동하고 제2거치부(120)가 회전부(210)의 중심 방향으로 직선 이동할 수 있다. 이와 같은 직선 이동이 반복되면서 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이 간격이 반복적으로 가변할 수 있고, 생분해성 실(10)의 신장 및 완화가 반복적으로 수행될 수 있다.Each of the male threads formed on both sides of the rotating part 210 may be formed in a shape opposite to each other, and female threads may be formed corresponding to each of the first female threaded cylinder 113 and the second female threaded cylinder 123. have. Accordingly, when the rotating part 210 rotates in one direction, the first mounting part 110 is provided with the first supporting part 421 so that the distance between the first mounting part 110 and the second mounting part 120 increases. ), and the second mounting portion 120 may linearly move in the direction of the inner side of the second support portion 422. In addition, when the rotating part 210 rotates in a different direction, the first mounting part 110 is moved in the center direction of the rotating part 210 so that the gap between the first mounting part 110 and the second mounting part 120 is reduced. And the second cradle 120 may linearly move in the direction of the center of the rotating part 210. As such a linear movement is repeated, the distance between the first and second holders 110 and 120 may be repeatedly varied, and the extension and relaxation of the biodegradable thread 10 may be repeatedly performed.

히터부(320)는, 생분해성 실(10)의 상부를 감싸는 형상으로 형성되어 열을 제공하는 상부히터체(321) 및, 생분해성 실(10)의 하부를 감싸는 형상으로 형성되어 열을 제공하는 하부히터체(322),를 구비할 수 있다. 여기서, 본 발명의 공극 형성 장치는, 상부히터체(321)와 하부히터체(322)와 결합하고 상부히터체(321) 및 하부히터체(322)를 이동시키는 히터이동부(미도시),를 더 포함할 수 있다. 히터이동부의 작동에 의하여, 생분해성 실(10)에 대해 열을 공급해야 하는 경우, 상부히터체(321)와 하부히터체(322)는 생분해성 실(10)을 감싸도록 생분해성 실(10)에 인접하게 이동하고 열을 생성하여 생분해성 실(10)로 열을 전달할 수 있다. 그리고, 생분해성 실(10)에 대한 열 전달이 완료된 상부히터체(321)와 하부히터체(322)는 생분해성 실(10)로 이격되도록 이동할 수 있다. 이에 따라, 히터부(320)는 생분해성 실(10)에 열을 제공한 후, 생분해성 실(10)의 신축 및 완화 수행이 시작되는 경우, 생분해성 실(10)로부터 이격되어 생분해성 실(10)의 신축 및 완화 수행이 용이하게 될 수 있다.The heater unit 320 is formed in a shape surrounding the upper portion of the biodegradable chamber 10 to provide heat, and the upper heater body 321 is formed in a shape surrounding the lower portion of the biodegradable chamber 10 to provide heat. It may be provided with a lower heater body (322). Here, the apparatus for forming a void of the present invention includes a heater moving part (not shown) that is coupled to the upper heater body 321 and the lower heater body 322 and moves the upper heater body 321 and the lower heater body 322 It may contain more. When it is necessary to supply heat to the biodegradable chamber 10 by the operation of the heater moving unit, the upper heater body 321 and the lower heater body 322 cover the biodegradable chamber 10 so that the biodegradable chamber 10 ) And can transfer heat to the biodegradable chamber 10 by generating heat. In addition, the upper heater body 321 and the lower heater body 322 in which heat transfer to the biodegradable chamber 10 is completed may be moved to be spaced apart from the biodegradable chamber 10. Accordingly, after providing heat to the biodegradable chamber 10, the heater unit 320 is spaced apart from the biodegradable chamber 10 when the extension and relaxation of the biodegradable chamber 10 is started. (10) can be facilitated to perform stretching and relaxation.

히터부(320)에 의해 생분해성 실(10)의 유리전이 온도 이상 용융 온도 이하로 열의 공급이 제어될 수 있으며, 동시에, 생분해성 실(10) 전면에 대해 열이 가해질 수 있고, 이와 같은, 히터부(320)에 의한 열처리 중 생분해성 실(10)의 꼬임과 풀림이 수행될 수 있다.The supply of heat may be controlled by the heater unit 320 to the glass transition temperature or lower melting temperature of the biodegradable chamber 10, and at the same time, heat may be applied to the front surface of the biodegradable chamber 10. During the heat treatment by the heater unit 320, the biodegradable thread 10 may be twisted and unwound.

이하, 본 발명의 공극 형성 장치를 이용한 생분해성 실(10)의 마이크로 공극 형성 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for forming micropores in the biodegradable thread 10 using the pore forming apparatus of the present invention will be described.

제1단계에서, 생분해성 실(10)이 충진 및 고정되는 외부 구조체(20)를 형성하고, 외부 구조체(20)의 내부에 생분해성 실(10)을 충진 및 고정시킬 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 생분해성 실(10)의 일단을 제1거치부(110)에 고정 지지시키고, 생분해성 실(10)의 타단을 실회전모터부(130)의 회전지지체(131)에 고정 지지시킬 수 있다.In the first step, the external structure 20 to which the biodegradable thread 10 is filled and fixed may be formed, and the biodegradable thread 10 may be filled and fixed inside the external structure 20. And, in the second step, one end of the biodegradable thread 10 is fixedly supported on the first mounting portion 110, and the other end of the biodegradable thread 10 is a rotating support 131 of the actual rotating motor unit 130 Can be fixed and supported.

다음으로, 제3단계에서, 히터부(320)가 생분해성 실(10)에 열을 제공하고, 회전지지체(131)를 회전시켜 생분해성 실(10)의 꼬임을 수행할 수 있다. 여기서, 히터부(320)로부터 생분해성 실(10)로 전달되는 열의 온도 범위는, 생분해성 실(10)의 유리전이 온도 내지 용융 온도일 수 있다. 이와 같은 온도 범위는 생분해성 실(10)의 소재에 따라 다르게 형성될 수 있다. 그리고, 제4단계에서, 생분해성 실(10)에 대한 풀림을 수행하고, 생분해성 실(10)의 타단을 회전지지체(131)에서 분리 후 제2거치부(120)에 고정 지지시킬 수 있다. 제3단계와 제4단계의 수행에 의해 생분해성 실(10)에 잠재권축 성능이 부여될 수 있다.Next, in the third step, the heater unit 320 provides heat to the biodegradable thread 10 and rotates the rotating support 131 to perform twisting of the biodegradable thread 10. Here, the temperature range of heat transferred from the heater unit 320 to the biodegradable chamber 10 may be a glass transition temperature to a melting temperature of the biodegradable chamber 10. Such a temperature range may be formed differently depending on the material of the biodegradable thread 10. In the fourth step, the biodegradable thread 10 may be unwound, and the other end of the biodegradable thread 10 may be separated from the rotating support 131 and fixed to the second cradle 120. . Latent crimp performance may be imparted to the biodegradable yarn 10 by performing the third and fourth steps.

그 후, 제5단계에서, 구동부(310)를 작동시켜 제1거치부(110)와 제2거치부(120) 사이의 간격을 반복적으로 가변시켜 생분해성 실(10)의 신장 및 완화가 반복적으로 수행되도록 할 수 있다. 상기와 같은 과정에 의해 생분해성 실(10)의 부피가 증가하면서 생분해성 실(10)의 벌크화가 진행되고, 이에 따라 생분해성 실(10)에 마이크로 단위 크기의 공극이 복수 개 형성되어, 즉, 권축에 의한 마이크로 공극이 형성되어, 스캐폴드가 제조될 수 있다.Thereafter, in the fifth step, the drive unit 310 is operated to repeatedly change the interval between the first and second holders 110 and 120 to repeatedly elongate and relax the biodegradable thread 10. Can be done with As the volume of the biodegradable yarn 10 is increased by the above process, bulking of the biodegradable yarn 10 proceeds, and accordingly, a plurality of micro-unit-sized pores are formed in the biodegradable yarn 10, that is, , Micro pores are formed by crimping, so that a scaffold can be manufactured.

도 4는 본 발명의 종래 기술에 따른 스캐폴드 제조에 대한 이미지이다. 여기서, 도 4의 (a)는 외부 구조체(20)의 내부에 생분해성 실(10)을 충진 및 고정시키고, 소정의 지지체에 생분해성 실(10)의 양 단을 고정시키는 사항에 대한 이미지이며, 도 4의 (b)는 수작업으로 생분해성 실(10)에 대한 신장 및 완화를 반복적으로 수행한 후에 대한 이미지이다. 이와 같은 수작업에서는 소정의 지지체에 생분해성 실(10)의 양 단을 고정시킨 후 생분해성 실(10)을 가열시키고 생분해성 실(10)에 대한 신장 및 완화시키는 공정을 순차적으로 수작업을 통해 수행할 수 있다.4 is an image of a scaffold fabrication according to the prior art of the present invention. Here, (a) of FIG. 4 is an image of a matter of filling and fixing the biodegradable thread 10 inside the outer structure 20 and fixing both ends of the biodegradable thread 10 to a predetermined support. , FIG. 4 (b) is an image of the biodegradable yarn 10 after repeatedly performing stretching and relaxation of the biodegradable yarn 10 by hand. In such manual work, after fixing both ends of the biodegradable thread 10 to a predetermined support, the process of heating the biodegradable thread 10 and stretching and relaxing the biodegradable thread 10 is sequentially performed by hand. can do.

그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스캐폴드 제조에 대한 이미지이다. 여기서, 도 5의 (a)는 외부 구조체(20)의 내부에 생분해성 실(10)을 충진 및 고정시키고, 본 발명의 공극 형성 장치에 생분해성 실(10)의 양 단을 고정시키는 사항에 대한 이미지이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 공극 형성 장치를 구동시켜 생분해성 실(10)에 대한 신장 및 완화를 자동 반복 수행한 후에 대한 이미지이다.And, Figure 5 is an image of the scaffold manufacturing according to an embodiment of the present invention. Here, Figure 5 (a) is to fill and fix the biodegradable yarn 10 inside the external structure 20, and fix the both ends of the biodegradable yarn 10 to the pore-forming apparatus of the present invention. Fig. 5(b) is an image of the biodegradable yarn 10 after automatically repeating the stretching and relaxation of the biodegradable yarn 10 by driving the pore forming apparatus of the present invention.

도 4와 도 5에서 보는 바와 같이, 종래기술과 같이 생분해성 실(10)에 대해 수작업을 수행하는 경우, 생분해성 실(10)을 가공하여 형성되는 스캐폴드의 형상 균일도 및 공극 형성률이 저하되는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 본 발명의 공극 형성 장치를 이용하는 경우, 생분해성 실(10)을 가공하여 형성되는 스캐폴드의 형상 균일도 및 공극 형성률이 현저히 증가함을 확인할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, when performing a manual operation on the biodegradable thread 10 as in the prior art, the shape uniformity and the void formation rate of the scaffold formed by processing the biodegradable thread 10 are reduced. Can be confirmed. In addition, when the apparatus for forming pores of the present invention is used, it can be seen that the uniformity of the shape and the rate of pore formation of the scaffold formed by processing the biodegradable thread 10 are significantly increased.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공극 형성 장치에 의해 공극이 형성된 스캐폴드에 대한 이미지이다. 구체적으로, 도 6의 (a)는, 튜브형의 3차원(3D) 환편 형상인 외부 구조체(20)를 이용한 경우에 대한 것이고, 도 6의 (b)는, 3차원(3D) 격자 구조체인 외부 구조체(20)를 이용한 경우에 대한 것이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 3차원(3D) 격자 구조체인 외부 구조체(20)를 이용하는 경우, 다공성이 증대되는 것을 확인할 수 있다. 다만, 다공성의 증대가 우수한 것이라기 보다는 용도에 따라 외부 구조체(20)의 종류를 선택하는 것이 바람직할 수 있다.6 is an image of a scaffold in which pores are formed by the pore forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Specifically, (a) of FIG. 6 is for the case of using the outer structure 20 that is a tubular three-dimensional (3D) circular knit, and (b) of FIG. 6 is an outer structure of a three-dimensional (3D) lattice structure. It is for the case of using the structure 20. As shown in FIG. 6, when using the external structure 20, which is a three-dimensional (3D) lattice structure, it can be seen that the porosity is increased. However, it may be desirable to select the type of the external structure 20 according to the use rather than the excellent increase in porosity.

그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스캐폴드에 대한 SEM 이미지이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스캐폴드의 공극 크기 분포도이다. 여기서, 도 7의 (a)는 생분해성 실(10)로 형성된 스캐폴드의 단면 방향을100배 확대한 이미지이고, 도 7의 (b)는 생분해성 실(10)로 형성된 스캐폴드의 단면 방향을 500배 확대한 이미지이다. 그리고, 도 7의 (c)는 생분해성 실(10)로 형성된 스캐폴드의 측면 방향을 100배 확대한 이미지이고, 도 7의 (d)는 생분해성 실(10)로 형성된 스캐폴드의 측면 방향을 500배 확대한 이미지이다. 도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 공극 형성 장치를 이용하여 생분해성 실(10)을 가공하여 스캐폴드를 제조하는 경우, 제조된 스캐폴드에 수십 마이크로미터(㎛)의 공극이 용이하게 형성됨을 확인할 수 있다.7 is an SEM image of the scaffold according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a pore size distribution diagram of the scaffold according to an embodiment of the present invention. Here, (a) of FIG. 7 is an image in which the cross-sectional direction of the scaffold formed of the biodegradable thread 10 is enlarged 100 times, and (b) of FIG. 7 is the cross-sectional direction of the scaffold formed of the biodegradable thread 10 It is an image magnified 500 times. And, Figure 7 (c) is an image in which the lateral direction of the scaffold formed of the biodegradable thread 10 is enlarged 100 times, and (d) of FIG. 7 is the lateral direction of the scaffold formed of the biodegradable thread 10 It is an image magnified 500 times. As shown in FIG. 7, in the case of manufacturing a scaffold by processing the biodegradable thread 10 using the pore forming apparatus of the present invention, it is understood that pores of several tens of micrometers (㎛) are easily formed in the manufactured scaffold. I can confirm.

종래기술의 생분해성 실(10)에 직경이 상기와 같은 마이크로 단위 크기인 공극을 부여하기 위해서는, 생분해성 실(10)에 잠재권축을 부여하는 공정과 생분해성 실(10)을 신장 및 완화시키는 공정을 각각 다른 장비를 이용하여 수행하였으나, 본 발명의 공극 형성 장치를 이용하는 경우, 두 공정을 동일한 장치에서 수행할 수 있고, 생분해성 실(10)을 신장 및 완화가 자동으로 수행되어, 스캐폴드 제조 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.In order to give the prior art biodegradable yarn 10 with a pore having a micro-unit size as described above, the process of imparting a latent crimp to the biodegradable yarn 10 and elongating and relaxing the biodegradable yarn 10 The process was performed using different equipment, but when using the apparatus for forming pores of the present invention, the two processes can be performed in the same apparatus, and the extension and relaxation of the biodegradable thread 10 are automatically performed, so that the scaffold Manufacturing efficiency can be remarkably improved.

그리고, 동일한 힘으로 생분해성 실(잠재권축사)(10)를 신장 및 완화시킬 수 있어, 제조 재현성이 현저히 향상하여 품질이 향상된 스캐폴드를 제조할 수 있다.In addition, the biodegradable yarn (latent winding yarn) 10 can be stretched and relaxed with the same force, so that manufacturing reproducibility is remarkably improved, and a scaffold with improved quality can be manufactured.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 생분해성 실 20 : 외부 구조체
110 : 제1거치부 111 : 제1결합체
112 : 제1지지체 112a : 제1거치체
113 : 제1암나사산실린더 114 : 제1가이드실린더
120 : 제2거치부 121 : 제2결합체
122 : 제2지지체 122a : 제2거치체
123 : 제2암나사산실린더 124 : 제2가이드실린더
130 : 실회전모터부 131 : 회전지지체
132 : 실회전모터 133 : 전기선
210 : 회전부 220 : 가이드부
310 : 구동부 320 : 히터부
321 : 상부히터체 322 : 하부히터체
410 : 베이스 421 : 제1지지부
422 : 제2지지부 10: biodegradable yarn 20: external structure
110: first cradle 111: first assembly
112: first support 112a: first support
113: first female threaded cylinder 114: first guide cylinder
120: second cradle 121: second assembly
122: second support 122a: second support
123: second female thread cylinder 124: second guide cylinder
130: actual rotation motor part 131: rotation support
132: actual rotation motor 133: electric wire
210: rotating part 220: guide part
310: drive unit 320: heater unit
321: upper heater body 322: lower heater body
410: base 421: first support
422: second support

Claims (9)

생분해성 실의 일단을 고정 지지하고 직선 왕복 운동을 수행하는 제1거치부 및, 상기 생분해성 실의 타단을 선택적으로 고정 지지하고 직선 왕복 운동을 수행하며 상기 생분해성 실에 꼬임 또는 풀림을 위한 회전력을 제공하는 실회전모터부 및, 상기 실회전모터부를 지지하고 상기 생분해성 실의 타단을 선택적으로 고정 지지하며 직선 왕복 운동을 수행하는 제2거치부,를 구비하는 왕복구동모듈;
상기 제1거치부 및 상기 제2거치부와 결합하고 회전 운동을 수행하여 상기 제1거치부와 상기 제2거치부 사이 간격을 조절하는 회전부;
상기 회전부와 결합하고 상기 회전부를 회전시키는 구동부; 및
상기 생분해성 실 주위를 감싸는 형상으로 형성되고 상기 생분해성 실에 열을 제공하는 히터부;를 포함하고,
상기 제1거치부와 상기 제2거치부 사이 간격이 반복적으로 가변하면서 상기 생분해성 실의 신장 및 완화가 반복적으로 수행되어 상기 생분해성 실에 미세한 공극이 형성되어 스캐폴드가 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치.
A first cradle for fixing and supporting one end of the biodegradable thread and performing a linear reciprocating motion, and a rotational force for selectively fixing and supporting the other end of the biodegradable thread and performing a linear reciprocating motion, and twisting or loosening the biodegradable thread A reciprocating drive module having a real rotation motor unit providing a, and a second mounting unit supporting the real rotation motor unit and selectively fixing and supporting the other end of the biodegradable thread and performing a linear reciprocating motion;
A rotating part that is coupled to the first and second mounting parts and performs a rotational motion to adjust a distance between the first and second mounting parts;
A driving unit coupled to the rotating unit and rotating the rotating unit; And
Including; a heater formed in a shape surrounding the biodegradable yarn and providing heat to the biodegradable yarn,
Characterized in that, while the distance between the first cradle and the second cradle is repeatedly variable, the extension and relaxation of the biodegradable yarn is repeatedly performed to form a fine void in the biodegradable yarn to produce a scaffold. Device for forming micro-voids in biodegradable threads.
 청구항 1에 있어서,
상기 스캐폴드에 형성되는 공극의 직경은 10 내지 100 마이크로미터(㎛)인 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치.
The method according to claim 1,
The pores formed in the scaffold have a diameter of 10 to 100 micrometers (μm).
 청구항 1에 있어서,
상기 회전부는, 단면이 원형인 바의 형상으로, 양 측에 수나사산을 구비하는 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치.
The method according to claim 1,
The rotating unit has a bar shape having a circular cross section, and has male threads on both sides.
 청구항 3에 있어서,
상기 제1거치부와 제2거치부 각각은 상기 회전부의 수나사산과 치합하는 암나사산을 구비하는 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치.
The method of claim 3,
Each of the first mounting portion and the second mounting portion is provided with a female thread engaging with the male thread of the rotating portion.
 청구항 1에 있어서,
상기 제1거치부와 제2거치부 각각을 지지하고 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치.
The method according to claim 1,
The apparatus for forming micro-voids of biodegradable yarn, further comprising a guide portion supporting and guiding each of the first and second holders.
 청구항 5에 있어서,
상기 제1거치부와 제2거치부 각각은 상기 가이드부가 관통하는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치.
The method of claim 5,
Each of the first cradle and the second cradle has a hole through which the guide portion passes.
 청구항 1에 있어서,
상기 실회전모터부는,
상기 제2거치부의 일 부위를 관통하여 상기 제2거치부와 결합하며 상기 생분해성 실의 타단을 고정 지지하는 회전지지체, 및
상기 회전지지체와 결합하여 상기 회전지지체를 회전시키는 모터인 실회전모터,를 구비하는 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치.
The method according to claim 1,
The actual rotation motor part,
A rotating support that penetrates through a portion of the second cradle and is coupled to the second cradle and fixes the other end of the biodegradable thread, and
A micro-gap forming apparatus of a biodegradable yarn, comprising: a real rotation motor, which is a motor that is coupled to the rotation support to rotate the rotation support.
 청구항 1의 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 장치를 이용한 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 방법에 있어서,
상기 생분해성 실이 충진 및 고정되는 외부 구조체를 형성하고, 상기 외부 구조체의 내부에 상기 생분해성 실을 충진 및 고정시키는 제1단계;
상기 생분해성 실의 일단을 상기 제1거치부에 고정 지지시키고, 상기 생분해성 실의 타단을 상기 실회전모터부의 회전지지체에 고정 지지시키는 제2단계;
상기 히터부가 상기 생분해성 실에 열을 제공하고, 상기 회전지지체를 회전시켜 상기 생분해성 실의 꼬임을 수행하는 제3단계;
상기 생분해성 실에 대한 풀림을 수행하고, 상기 생분해성 실의 타단을 상기 회전지지체에서 분리 후 상기 제2거치부에 고정 지지시키는 제4단계; 및
상기 구동부를 작동시켜 상기 제1거치부와 상기 제2거치부 사이의 간격을 반복적으로 가변시켜 상기 생분해성 실의 신장 및 완화가 반복적으로 수행되도록 하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 방법.
In the method for forming micro-voids in a biodegradable yarn using the apparatus for forming micro-voids in the biodegradable yarn of claim 1,
A first step of forming an external structure in which the biodegradable thread is filled and fixed, and filling and fixing the biodegradable thread inside the external structure;
A second step of fixing and supporting one end of the biodegradable thread to the first holder, and fixing and supporting the other end of the biodegradable thread to the rotating support of the thread rotating motor unit;
A third step of providing heat to the biodegradable thread by the heater unit and rotating the rotating support to twist the biodegradable thread;
A fourth step of performing annealing on the biodegradable thread, separating the other end of the biodegradable thread from the rotating support, and fixing and supporting the second holder; And
Biodegradation comprising: a fifth step of operating the driving unit to repeatedly vary the distance between the first cradle and the second cradle so that the extension and relaxation of the biodegradable yarn are repeatedly performed. How to form micro-voids in the castle yarn.
 청구항 8에 있어서,
상기 제3단계에서, 상기 히터부로부터 상기 생분해성 실로 전달되는 열의 온도 범위는, 상기 생분해성 실의 유리전이 온도 내지 용융 온도인 것을 특징으로 하는 생분해성 실의 마이크로 공극 형성 방법.The method of claim 8,
In the third step, the temperature range of heat transferred from the heater to the biodegradable yarn is a glass transition temperature to a melting temperature of the biodegradable yarn.
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KR930002565A (en) * 1991-07-05 1993-02-23 김상응 Manufacturing method of high strength polyglycolic acid fiber
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